化石燃料储量有限且不可再生,同时给人类居住环境带来了严重污染,人们逐渐认识到必须加速开发利用清洁的可再生能源。生物质资源丰富,是重要的可再生能源,而氢能是一种理想的新型含能体能源,利用生物质制氢是极具吸引力的缓解能源问题的方法。清华大学提出了一种生物质气化催化变换制氢工艺,为验证其可行性,本文通过设计、加工、安装、调试和改造,形成了具备工艺生产条件的生物质气化制氢中试系统,并进行了实验。中试实验结果表明,中试系统实现了全流程物料质量平衡。裂解工序显著提高了单位产气量和最大产气速率,6%镍基负载改性橄榄石脱焦效果良好,能有效增加产气量和提高产氢率。脱硫工序中采用ZnO精脱硫剂,将生物质气化合成气中H2S浓度由约20ppm降到了0.1ppm以下。另外,本文着眼生物质气化合成气脱硫实验的部分开展研究。在小试脱硫实验台上,用H2、CO2、H2S、CO、N2等配气模拟生物质气化合成气,采用ZnO脱硫剂,在不同温度(200℃、300℃、370℃和430℃)、不同空速(1000h-1、2000h-1和3000h-1)下进行脱硫反应,经过脱硫后的出口气体用FPD(Flame Photometric Detector)测定其中H2S的含量。小试实验结果表明,ZnO脱硫剂的理想脱硫温度为370℃,可达到0.1ppm以下的脱硫精度要求。随着空速增大,ZnO脱硫剂的穿透时间减少。在温度370℃和空速2000h-1的条件下,ZnO脱硫剂可将H2S浓度从190ppm降至0.1ppm以下,穿透时间为10.5h,此条件下脱硫效果较为理想,继续降低空速可延长穿透时间。本文的研究成果可为生物质气化催化变换制氢工艺提供借鉴和参考。